クロスコントロール・ストール(デモのみ)

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ACS/PTS・オペレーション分野 FAA 陸上単発ー飛行機
低速飛行と失速
該当する資格 CFI

基礎知識

このレッスンでは、クロスコントロールストールの空力、クロスコントロールストールにつながる可能性のある状況などの要素を紹介します。訓練生は、安全かつ効果的に実証し、クロスコントロールストールから適切に回復することもできます。クロスコントロールストールの発生は、特に地表近くでは避けてください。このタイプのストールは、コントロールがクロスしている場合に発生します-エルロン圧力が一方向に適用され、ラダー圧力が反対方向に適用されます。高度が低いために地面に接触する前に回復できない場合があるため、実際の着陸進入中にこのタイプの失速が発生しないようにすることが不可欠です。トラフィックパターンを飛行中、ベース区間からファイナルアプローチへオーバーシュートするような旋回状況は、飛行機がクロスコントロールの状態にあるときに意図しない加速された失速に陥る可能性を劇的に増加させます。

クロスコントロール失速の空力

  • トラフィックパターン内においてクロスコントロール状態につながる状況:
    • 降下において、操縦士トはベースからファイナルに向かって遅めの旋回を開始。さらに、滑走路の中心線を越えて、場合によっては並行して設置されている滑走路のファイナルアプローチ区間へオーバーシュートしてしまう。
      • この問題を修正するために、操縦士はパターン内における限界安全バンク角度であることは承知しつつもバンク30度にロールするが、センターラインに戻るには十分ではなく、オーバーシュートは避けられない状況
      • 並行して設置されている滑走路のファイナルアプローチ区間への進入を回避するために、操縦士は左ラダーを追加し(旋回内向き側に機体の動きを強制し、オーバーシュートを回避しようとするような動き)、30度のバンクを維持する
        • 左ラダーが機首を押し、右翼の揚力を増加させる(ヨーは右翼を旋回させ、左翼よりも速く動くため揚力が増加)
      • 右翼の揚力が増加すると、機体は左にロールを始めてしまい、操縦士は右エルロンを適用して30度のバンクを維持します。
      • そのため機体は現在、調整されていないクロスコントロールの状況にある - 左ラダーと右エルロン

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さらなる詳細

  • ラダーは失速から回復するときは我々の友と呼べる存在だが、他のすべてのように、あまりにも多く入力をしてしまうと、かえってこちらを傷つける可能性がある
    • ラダーはロール入力を調整し、通常飛行のエンジンとプロペラに関連するヨーイング効果を打ち消す
  • スキッド/非調和飛行2.png
    • 左のラダーが過剰に適用されると、機首が左に傾いて、対気速度が低下し、そこから機首が下がり、左ロールが発生する
    • 左ロールは、ヨーイングにより右翼が加速していくため発生する。右翼が前方に加速されると、左翼よりも大きな揚力が発生し、結果機体が左に回転する
    • 機体が調整されていないときは、胴体の側面(航空機は相対風に対して調整/流線化されていない)が相対風に当たり、合計抗力が増加する
      • これにより、対気速度が低下し、機首が下がる
    • 横滑り時にバンク角、対気速度、ピッチ角を維持するには、コントロールを調整する必要がある
      • バンク角を維持するには右ロールが必要である
      • 抗力を克服するためにエンジン出力を増加させる必要がある
      • AoAを増やし、ピッチを維持するには、エレベータの背圧を増やす必要がある
    • ヨーの入力操作による二次ロールは、後続の翼(この場合は左)のAoAが前進/ローリングの右翼よりも高いことを意味する
      • これは臨界AOAに近づくと、前後の後続側の翼(この場合は左翼)が最初に失速する可能性があることを意味する
      • これをさらに悪化させるのは、右ラダーを用いて「左ラダーによる二次ロール」を補正することである
        • 右ロールは左翼のAoAをさらに増加させる
        • 右エルロン圧力は右エルロンを上に、左エルロンを下に移動させる
        • 左エルロンを下げるとキャンバーが変わり、左翼の弦線が調整され、AoAが増加する
        • 左翼のAoAが高い理由は以下の2つがあり、右ウイングよりも早く失速する可能性がある
          • 後に位置する翼であり、エルロンが下がっているため
      • さらに興味深いのは、左スキッドの左翼が、後退翼設計のいくつかの特徴を引き受けていることである
        • この場合、エレベーター操作に熱中したと仮定すると、失速は翼の付け根からさらに外側、おそらく左翼端の近くでも起こる
      • 失速が翼端付近で始まる場合、境界層分離からの気流はどこに行くか?
        • エレベーターや胴体の周りではない
          • 機体または機体の尾部に乱気流がなく、ストール警告をするバッファがない
          • これに関係する翼と失速警告ホーンの配置によっては、ホーンが聞こえない場合がある
          • 状況を悪化させるのは、失速が翼端または翼端付近で発生するため、左エルロンが失速時ほぼ即座に挙動へ影響を与え、これにより失速の最初から逆エルロン効果が関与する可能性があることを意味する
            • 右ロール入力(左エルロンが下、右エルロンが上)の場合、左翼のAoAが高くなる(左エルロンが下)
            • 翼(エルロン含む)が失速しているため、迎角が増加すると揚力が減少し、左翼の失速が深くなり、左へのロールが増加する
            • クロスコントロールによる失速は転回してしまう傾向がある
  • 500'AGLにおいて発生した際とっさの反応が正しくない場合、機体は地面に激突する
    • 反転すると、地面に近づき、地面にすばやく近づくと、条件反射的に引き上げようとする(地面から離れようとする)。
      • 機体が反転しているため、機首を引っ張って地表に向けることでせめて失速状態を維持する(もしその操作が機体の姿勢を悪化させない場合)
    • もう1つの反応は、翼を水平にするためにエルロンで航空機をロールさせることである(この場合は右ロール入力)。
      • 逆エルロン効果により、結果はさらに左にロールする
  • 回復する方法
    • 回復は、制御圧力を解放し、回復に必要なエンジン出力を増加させることによって行われる
      • 失速は、ほとんど警告なしで発生する
        • 機首が下がる、内側の翼が突然下がる、飛行機が反転した位置まで転がり続けるなど
  • 飛行機が異常な姿勢になる前に回復する必要がある

クロスコントロールストールの実行

安全高度

  • 操作開始前に、安全な高度にいることが非常に重要である
    • これは、発生する可能性のある極端な機首下げ姿勢と高度の低下が原因である
      • シングルエンジンストールは1,500"AGL以上の高度で回復する必要がある
  • 1. 操縦前チェックリスト完了
  • 2. エリアの安全を確保
    • スロットルを絞りゆっくりとクリアリングターンを行う
  • 3. セットアップ
    • ギアダウン(格納式の場合)
  • 4. スロットルを閉じる
  • 5. 通常の滑空速度に到達するまで高度を維持する
  • 6. 飛行機を再トリムする
  • 減少した対気速度または滑空速度:
    • 機体は遅くなり、失速速度に近づく
    • 高度を維持するには、ピッチ姿勢を大きくする必要がある
      • これの意味は:
        • より高い翼への荷重
        • 臨界迎角に近い
  • 7. フラップを展開しないこと
    • 飛行機の制限を超える可能性があるため
  • よくある間違い - エントリー前に選択した構成を確立できない

操作の実行

  • 中程度のバンク旋回に入るようロールする
    • これにより、滑走路中心線をオーバーシュートするようなファイナルアプローチターンをシミュレーションできる
  • 旋回中、その方向に過度なラダーの入力圧をかける必要があるが、バンクについては反対側へエルロン入力圧をかけることにより一定に保たれる
  • 同時に、機首が下がらないようにするため、エレベーターの背圧を上げる必要がある
  • これらすべての制御圧力は、飛行機が停止するまで増加させる必要がある
  • よくある間違い - クロスコントロールストールの危険性を適切に示すクロスコントロール状態における旋回および失速状態の確立失敗

回復

  • 失速が発生すると、制御圧力を緩めていき、必要に応じてエンジン出力を増やして回復する3.png
    • 飛行機は警告なしに失速するかもしれない
      • 機首が下がる、内側の翼が突然下がる、飛行機が反転した位置までロールし続ける
  • 飛行機が異常な姿勢になる前に回復する必要がある
  • 垂直スパイラルまたはスピン
    • 操縦士は、この失速が差し迫っていることを認識できなければならず、完全に失速した状態を防止するために直ちに行動しなければならない
    • 反対側のエルロンでロールを修正しようとしないこと - これにより、ロールが反転状態になってしまう
  • よくある間違い - クロスコントロールストールの認識と、その状態からの回復の不適切または不十分なデモンストレーション
  • よくある間違い - 滑空状態または対気速度低下状態でのクロスコントロールによる危険性を模擬学生に対して提示失敗
  • トラフィックパターンは、クロスコントロールストール発生の可能性がある最も危険な領域である。パターン高度よりもかなり高い位置にてシミュレートして(十分な回復高度を可能にするため)、クロスコントロールされた状況の危険を訓練生に示す

スピンの回復

  • この操作は簡単にスピンする可能性がある
    • 回復 – P.A.R.E(語呂合わせ)を忘れないこと
  • エンジン出力 - アイドル(Power - Idle)
  • エルロン - ニュートラル(Ailerons - Neutral)
  • ラダー - 反対側(Rudder - Opposite)
  • エレベーター - 早送り(Elevator - Briskly Forward)
    • 失速状態を脱する
    • ラダー - リラックス
    • エレベーター - 失速状態から引き戻す
  • クロスコントロールストールを回避するために調整を続けること!

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よくある間違い

  • 入力前に選択した構成を確立できない
  • クロスコントロールストールの危険性を適切に示すクロスコントロール旋回および失速状態の確立の失敗
  • クロスコントロールされた失速への認識と回復の不適切または不十分なデモンストレーション
  • 滑走状態または対気速度低下状態でのクロスコントロール状態の危険性を模擬訓練生に対して提示できない

完成基準

訓練生がクロスコントロールストール固有の要件を理解し、自信を持って失速の状況を認識して回復できるときに完了します。

成功のポイント

本レッスンの各項目をレビューすること

高度が低いために地面に接触する前に回復できない場合があるため、実際に着陸進入中にこのタイプの失速が発生しないことが非常に重要です。トラフィックパターンでの操作中、ベース区間からファイナルアプローチへの旋回時にオーバーシュートしてしまうような状態、飛行機がクロスコントロール状態に陥り意図しない加速された失速の可能性を劇的に増加させます。オーバーシュートする場合は、ラダーで修正しようとせず、代わりにゴーアラウンド(着陸復航)を開始してください!

レビュー

  1. クロスコントロールストールの空気力学について
  2. 滑走または対気速度低下での下降旋回におけるクロスコントロールの影響について
  3. 意図しないクロスコントロールストールが発生する可能性のある飛行状況について
  4. 操作開始手順と最低開始高度について
  5. クロスコントロールストールの認識について
  6. 回復手順と最低回復高度について

参考資料

  • FAA-H-8083-3
  • POH/AFM